金剛石鉆頭樣品分析與切削過(guò)程仿真
本文關(guān)鍵詞: 釬焊 金剛石鉆頭 切削巖石 仿真 出處:《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著勘探領(lǐng)域的發(fā)展,鉆進(jìn)深度越來(lái)越大,井底工作環(huán)境趨于復(fù)雜,鉆頭磨損消耗嚴(yán)重、起下鉆次數(shù)頻繁成為了亟待解決的問(wèn)題,因此對(duì)長(zhǎng)壽命鉆頭的需求也越來(lái)越迫切。釬焊金剛石鉆頭實(shí)現(xiàn)了金剛石界面上的化學(xué)鍵連接,增強(qiáng)了胎體對(duì)金剛石的把持力,從根本上提高了金剛石鉆頭的使用性能和工作壽命,具有極其廣闊的應(yīng)用前景。為了推進(jìn)長(zhǎng)壽命釬焊金剛石鉆頭的研究,并加速其工業(yè)化應(yīng)用,本文圍繞釬焊金剛石鉆頭開(kāi)展了一系列的研究工作,主要內(nèi)容如下:(1)選取普通燒結(jié)鉆頭和釬焊鉆頭的工藝樣品作為試驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行了氣流噴砂型沖蝕試驗(yàn)和掃描電鏡試驗(yàn),結(jié)果表明相比于該普通燒結(jié)鉆頭,該釬焊鉆頭采取了高濃度金剛石搭配低耐磨性胎體材料的選擇。另外,釬焊鉆頭的胎體與金剛石之間實(shí)現(xiàn)了化學(xué)鍵連接,釬縫寬度比燒結(jié)鉆頭的要小得多,證明了釬焊鉆頭的優(yōu)勢(shì)。(2)根據(jù)金剛石鉆頭的工作特點(diǎn),對(duì)單顆粒金剛石碎巖進(jìn)行了理論分析,并根據(jù)鉆頭唇面上金剛石的分布規(guī)律得到了單顆金剛石的均壓載荷和切削力公式。(3)在微鉆試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合前人的研究結(jié)果,得到了簡(jiǎn)化后的單顆金剛石切削模型。利用LS-DYNA軟件模擬了金剛石切削巖石的過(guò)程,得到了在不同鉆進(jìn)壓力、轉(zhuǎn)速下的鉆進(jìn)規(guī)律,并利用重啟動(dòng)分析研究了巖石被金剛石反復(fù)切削時(shí)的響應(yīng)規(guī)律,對(duì)金剛石切削巖石的機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。
[Abstract]:With the development of the exploration field , the drilling depth becomes more and more serious , the working environment of the well bottom tends to be complicated , the wear of the drill bit is serious , the drilling times of the drill bit are more and more urgent .
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:P634.41
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